Material para análise dos fluxos de base21/01/2009

Materiais de Referência:Folios #1 e #2Apresentação PPT de Matt Cohen

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21/01/2009

Cálculo das transformidades do calor interno da Terra e da energia das marés

“Valores base” biosféricos para cálculo das transformidades

21/01/2009Emergia dos processos globais

São considerados 3 inputs para a geobiosfera: Energia solarCalor interno da terra Energia das marés

Modelo apresentada no livro Environmental Accouting (1996)

21/01/2009ENERGIA SOLAR

Constante solar: 2 cal/cm2/min = 2 Langley por minuto (Ly/min)

70% absorção (Von der Haar e Suomi, 1969)

Seção com face para o Sol: 1,27E+14 m2

(2 Ly/min)(10 kcal/m2/Ly)(1,278E+14 m2)(5,256E+05 min/ano)(4186 J/kcal)(0,7)

= 3,93E+24 J/ano

Transformidade Solar: 1 por definição

21/01/2009CALOR INTERNO DA TERRA

Aquecimento total da crosta: 13,21E+20 J/ano (Sclater et al., 1980)

Geração de radioatividade: 1,98E+20 J/ano

Fluxo de calor do manto: 4,74E+20 J/ano

Emergia da Biosfera (seJ/ano)

Energia do fluxo interno (J/ano)Transformidade do fluxo =

21/01/2009ENERGIA DAS MARÉS

Energia das marés recebida pela Terra: 2,7E+09 ergs/seg (Munk e Mcdonald, 1960)

Energia das marés transformada em correntes oceânicas:

1,65E+19 ergs/seg (Miller, 1966)

21/01/2009

Emergia de processos globais apresentada no Folio #2

São considerados 3 inputs para a geobiosfera: Energia solarCalor interno da terra Energia das marés

Surgem novos estoques e o homem no diagrama

Folio #2

21/01/2009Como calcular as transformidades dos fluxos de calor interno e das marés?

Considerar:1 equação para o aquecimento da crosta1 equação para a energia geopotencial das águas oceânicas

Usar duas equações simultâneas e considerar inputs que façam um output equivalente

(Energia A * Tr A) + (Energia B * Tr B) = (Energia C * Tr C)

Princípio: A potencia emergética dos inputs é igual a potencia emergética do output, onde cada termo contém um fluxo multiplicado pela emergia/unidade

21/01/2009Emergia do Calor na Crosta

Aquecimento total da crosta: 13,21E+20 J/ano (Sclater et al., 1980)

Geração de radioatividade: 1,98E+20 J/ano

E+20 Joules/ano

1,98

Fluxo de calor do manto: 4,74E+20 J/ano

4,74

13,21E+20 – (1,98+4,74)E+20 = 6,49E+20 J/ano

6,49

0,52

39300

Fluxo de energia das marés: 0,52E+20 J/ano (Miller, 1966)

Fluxo de energia solar: baseada na constante de 2 gcal/cm2/min, 70% de absorção e 1,27E+14 m2 de seção com face para o Sol

Sol e as Marés movimentam atmosfera, oceanos, ciclos hidrológicos e sedimentários e contribuem com o aquecimento por enterrar substâncias oxidadas e reduzidas, por fricção e por compressão dos depósitos de sedimentos

21/01/2009Emergia do Calor na Crosta

21/01/2009Emergia do Calor na Crosta

E+20 Joules/ano

1,98

4,74

6,49

0,52

39300

Emergia Solar + Emergia das = Aquecimento por Gerada Marés Processos Superficiais

Equação 1: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Trt) = (6,49E+20 J/ano)(Trh)

21/01/2009Emergia do Geopotencial Oceânico

A energia das marés contribui para a geobiosfera através força gravitacional da Lua e do Sol relativa à rotação do planeta, que influencia o ar, a Terra e especialmente os oceanos, causando fricção e dissipação de calor.

21/01/2009Emergia do Geopotencial Oceânico

E+20 Joules/ano

0,52

39300

Contribuição da Terra: calor do manto (4,74E+20 J/ano) + radiação (1,98E+20 J/ano) = 6,72E+20 J/ano

6,72

1,62

Energia do geopotencial oceânico: marés (0,52E+20 J/ano) + (1,62E+20 J/ano) = 2,14E+20 J/ano

Falta a referência

21/01/2009Emergia do Geopotencial Oceânico

E+20 Joules/ano

39300

6,72

2,14

Emergia Solar + Emergia das + Emergia do Calor = Geopotencial Gerada Marés Interno Oceânico

Equação 2: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Trt) + (6,72E+20 J/ano)(Trh) = (2,14E+20 J/ano)(Trt)

(1,62 + 0,52)E+20 J/anoEntram diretamente no estoque de energia geopotencial

Fluxo de calor do manto + Radiação

21/01/2009Resolvendo as equações:

Equação 2: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(TrT) + (6,72E+20 J/ano)(Trh) = (2,14E+20 J/ano)(Trt)

Equação 1: (39300E+20 J/ano)(1 sej/J) + (0,52E+20 J/ano)(Trt) = (6,49E+20 J/ano)(Trh)

(Trt) = (6,17E+20 J/ano)(Trh)

Chega-se à relação:

(6,72E+20 J/ano)(Trh) = (2,14E+20 J/ano)(Trt) - (6,49E+20 J/ano)(Trh)

Substituindo na equação 1, temos que:

Transformidade do calor interno: Trh = 11981 sej/J

Transformidade da energia das marés: Trt = 6,17 x 11981 = 73923 sej/J

Emergia dos Inputs para a Geobiosfera (2000)____________________________________________________________Nota Fluxo Transformidade Solar Potência emergética (Empower)

sej/J 1024 sej/ano____________________________________________________________

1 Energia Solar Absorvida 1 3,93

2 Calor da Crosta 1,20 E+04 8,06

3 Energia das Marés 7,37 E+04 3,83

Empower Global Total -- 15,83

21/01/2009Tabela de emergias de base: